RICERCA ITALIANA     

Navigazione e orientamento animale: ruolo dei riferimenti geomagnetici

Università degli Studi di Firenze

Abstract

Il programma si prefigge di studiare il ruolo dell'informazione geomagnetica nella navigazione e nell'orientamento degli animali. Intendiamo accertare se gli animali che coprono grandi distanze siano in grado di dirigersi in base a caratteristiche del campo magnetico terrestre, sia stabilendo la propria posizione rispetto all'obiettivo, sia individuando le direzioni geografiche da assumere.
E' possibile prevedere che le proprietà del campo magnetico possano fornire informazioni georeferenziate, cioè in grado di produrre una mappa, utile soprattutto per movimenti a lungo raggio. Gli animali da noi prescelti sono quindi stati 1) Uccelli in grado di spostarsi da e verso quartieri definiti seguendo percorsi di decine o centinaia di chilometri, 2) Cheloni marini, che compiono migrazioni oceaniche per deporre in specifiche spiagge di piccole isole remote e 3) Crostacei Decapodi, tra cui si annoverano gli unici invertebrati noti per compiere escursioni di decine o centinaia di Km, da e verso siti noti. Per tutti e tre questi gruppi una sensibilità agli stimoli magnetici è ormai nota, ma mentre la natura dei relativi recettori rimane al di fuori del nostro programma, noi intendiamo stabilire, su base comportamentale, come l'informazione magnetica concorra alle decisioni di orientamento e riferimento spaziale.
In particolare i modelli sperimentali adottati saranno 1) un uccello domestico non migratore (colombo viaggiatore), 2) un uccello migratore selvatico (rondine) >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Marco VANNINI Università degli Studi di FIRENZE

Obiettivo del Programma di Ricerca

Il nostro programma è diretto a conoscere il ruolo dell'informazione geomagnetica nella navigazione e nell'orientamento degli animali. In particolare intendiamo accertare se animali in grado di coprire grandi distanze siano in grado di dirigersi, nel corso di questi spostamenti, in base a caratteristiche del campo magnetico terrestre, sia stabilendo la propria posizione rispetto all'obiettivo, sia individuando le direzioni geografiche da assumere.
In generale, se non altro per ragioni geofisiche, si può prevedere che le proprietà del campo magnetico possano fornire informazioni georeferenziate, cioè in grado di produrre una mappa, soprattutto in animali che si spostino lungo ampi percorsi. Animali d'elezione per tali studi possono pertanto essere rinvenuti tra 1) gli Uccelli, in particolare tra le specie che migrano o comunque si spostano da e verso quartieri definiti seguendo percorsi di decine o centinaia di chilometri, 2) tra i Cheloni marini, che compiono migrazioni oceaniche per deporre in specifiche spiagge, magari di piccole isole remote e 3) tra gli invertebrati, nell'unico gruppo noto per compiere escursioni di decine o centinaia di chilometri, da e verso siti noti, i Crostacei Decapodi. Per tutti e tre questi gruppi una sensibilità agli stimoli magnetici è ormai nota, ma mentre la natura dei relativi recettori rimane al di fuori del nostro programma, noi intendiamo stabilire, su base comportamentale, come l'informazione magnetica concorra alle decisioni di >>>

Risultati parziali attesi

Individuazione dei siti, valutazione dei costi. Preliminare ricerca sulle tecniche da adottare per cattura e marcatura decapodi. Allestimento dei GPS-data loggers per le ricerche sui colombi.A) Colombi. Al termine di questa fase prevediamo di avere verificato gli effetti di un trattamento sperimentale che permette di interagire negli eventuali rapporti di interdipendenza fra bussola solare e bussola magnetica. L'analisi particolareggiata di alcune singole rotte di homing renderà più facile e completa l'interpretazione dei dati ottenuti tramite il solo orientamento iniziale.
B) Rondini. Dovrebbero essere verificati, almeno in via preliminare, i rapporti gerarchici tra bussola solare e magnetica. Nel caso in cui la bussola solare sia un meccanismo gerarchicamente subordinato alla bussola magnetica, ci aspettiamo, infatti, che l'orientamento dei gruppi (2) e (3) sia differente da quello del gruppo (1), con una deviazione prossima a 90°. In caso contrario, i tre gruppi dovrebbero orientarsi in maniera comparabile. Nel caso in cui le rondini utilizzino e confrontino entrambi i tipi di informazioni bussolari contemporaneamente, ci attendiamo che gli animali dei gruppi (2) e (3) si trovino in una condizione di conflitto, la quale potrebbe manifestarsi in un aumento della dispersione delle scelte individuali e/o in una loro deviazione media di entità inferiore rispetto ai 90° previsti rispetto al gruppo (1).
C) Tartarughe. Scopo principale di questa fase è la messa a >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Introduzione
La capacità di muoversi nello spazio, sia in senso bi- che tri-dimensionale, è una ovvia caratteristica del mondo animale. Quasi tutti gli animali, almeno in una fase della loro vita, sono infatti costretti a muoversi per selezionare risorse adeguate e/o evitare la predazione. Che la visione e l'olfatto giochino in tal senso un ruolo chiave è apparso da sempre ovvio. Meno ovvi sono però apparsi, nel corso degli anni, i meccanismi grazie ai quali gli stimoli visivi ed olfattivi vengono ricevuti, sono elaborati e danno origine a comportamenti locomotori. E' degli anni '50 (Von Frisch, 1949; Kramer, 1953; Pardi e Papi, 1953) la scoperta che organismi assai diversi quali insetti, uccelli e crostacei, sono in grado di orientarsi sulla base di riferimenti visivi mobili (il sole ed altri riferimenti astronomici), ed è degli anni '70, la scoperta del complesso meccanismo di mappa olfattiva, in grado di spiegare le straordinarie performance del ritorno alla voliera dei colombi (Papi, 1976). Da molti anni ormai si è pure raggiunta la certezza che anche stimoli e recettori lontani dal nostro bagaglio sensoriale possono giocare un ruolo di rilievo nel guidare gli animali. Se la capacità di rispondere a suoni e radiazioni elettromagnetiche di frequenze esterne alla banda di normale percezione umana, costituisce in fondo solo un'estensione di meccanismi presenti anche nella nostra specie, la capacità di sfruttare informazioni magnetiche naturali, ormai dimostrata in >>>